15.数据结构和内存管理

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15.1.数据结构和内存管理概述
(1)数据结构就是研究数据如何组织（在内存中的具体排布），如何加工的学问。数据结构和内存管理联系非常紧密。内存管理对操作系统来说是一件非常复杂的事情，因为首先内存容量很大，其次内存需求在时间和大小块上没有规律（操作系统上运行着的几十、几百、几千个进程随时都会申请或者释放内存，申请或者释放的内存块大小随意）。
(2)常用的数据结构：数组、结构体、栈、队列、堆、链表、哈希表、二叉树、图等。

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15.2.内存管理之数组
(1)当一个程序中有很多个类型相同、意义相关的变量需要管理，这个时候如果使用单独的变量来存放会使程序组织起来很乱，这种情况下就可以使用数组更好的管理该类数据。
(2)数组的优势：数组比较简单；通过下标访问；可以随机访问。数组的缺陷：数组中所有元素类型必须相同；数组大小必须定义后给出并且一旦确定不能再改。

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15.3.内存管理之结构体
(1)结构体的出现是为了解决数组的”数组中所有元素类型必须相同”这一缺陷。当数据包中元素类型相同时推荐使用数组；当数据包中元素类型不同时推荐使用结构体。
(2)在linux系统内核代码中经常使用结构体内嵌指针实现面向对象，譬如以下包含了函数指针的结构体就类似于面向对象中的class：

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15.4.内存管理之栈
(1)C语言中用栈来保存局部变量，一般人们所说的堆栈就是指栈；队列是先进先出的线性表，简称为FIFO表。栈管理内存的好处是方便，内存分配和最后回收都由C语言自动完成，不用程序员操心。
(2)栈管理内存的特点（小内存、自动化）：先进后出FILO（first in last out）栈的特点是入口即出口，只有一个口，另一个口是堵死的，所以先进去的必须后出来。队列管理内存的特点：先进先出 FIFO（first in first out）队列的特点是入口和出口都有，必须从入口进去，从出口出来，所以先进去的必须先出来，否则就堵住后面的。
(3)栈的应